Гетерогенный катализ
Материал из Википедии — свободной encyclopedia
Гетерогенный катализ — это катализ, в котором фаза катализатора и фаза реагентов или продуктов являются раздельными[1]. Этим процесс отличается от гомогенного катализа, в котором продукты и катализатор находятся в одной фазе.
Реагирующая фаза может быть не только твёрдой, жидкой или газообразной, но и быть не смешивающейся смесью (например, нефть и вода) или любой другой, если создаёт границу раздела фаз.
Гетерогенный катализ обычно включает твердофазные катализаторы и газообразные реагенты. В этом случае на поверхности катализатора происходит цикл молекулярной адсорбции, реакции и десорбции. Термодинамика, массообмен и теплоперенос влияют на скорость (кинетику) реакции[2].
Гетерогенный катализ играет важную роль в промышленности, потому что он обеспечивает более быстрое крупномасштабное производство и избирательное образование продукта[3]. Примерно 35% мирового ВВП зависит от катализа[4]. Производство 90% химикатов (по объёму) обеспечивается твёрдыми катализаторами[2]. Химическая и энергетическая промышленность в значительной степени полагаются на гетерогенный катализ.
Например, в процессе Габера-Боша катализаторы на основе металлов используются для синтеза аммиака, важного компонента удобрений; в 2016 году было произведено 144 млн тонн аммиака[5].